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蒲公英的种子在空中创造了一个奇异的漩涡 可以飞翔

蒲公英花

在风中吹嘘 蒲公英的种子使用一种新颖的飞行机制飞往遥远的萌芽目的地。

当你基本上是一个小球,飞行很难。

为了骑风,蒲公英的种子在它们正上方的空气中激起了一种奇怪的漩涡。10月17日在“自然”杂志上描述的新发现的空中移动方式解决了一个长期存在的问题,即种子是如何留在空中的。

蒲公英的种子飞行与Mary Poppins的飞行没有什么不同:直到现在,它都非常迷人,但在物理方面却莫名其妙。当一阵风从植物的模糊头部中汲取种子时,一种称为pappus的蓬松结构使种子在最终落到地面之前保持高空。从种子延伸的结构由微小的毛发细丝组成,使其大部分为空的空间。

“这是一个奇怪的结构,”共同作者,爱丁堡大学的生物物理学家Naomi Nakayama说。“没有人真正知道它会如何飞行。”

因此Nakayama和她的同事挖掘了杂草。高速视频和数学模拟显示,头状细丝像一个均匀的薄片或降落伞一样起作用,产生阻力 - 一种抵抗重力的力量。空气也在人行道周围流动,并被吸入其正上方的区域。这种空气形成一个旋转的气泡,研究人员将其称为分离的涡环,这增加了阻力。

旋转'和旋转'

蒲公英种子附着在称为pappus的模糊结构上(左上方的俯视图)。该pappus在结构上方的低压区域产生一个旋转的空气泡(在右边看到一个风洞中的种子)。pappus是完成这项工作的关键。其长丝的间距允许足够的气流通过以保持涡流稳定,帮助种子漂浮。

C.CUMMINS等人/NATURE2018

就涡旋环而言,蒲公英是奇怪的。通常,这种气泡保持附着在物体上或完全分离并消失。但蒲公英的泡沫在种子上方分离并悬浮。研究合着者中山实验室的博士后研究员Cathal Cummins说:“当你向一个流动的动态主义者展示它时,它会让他们大吃一惊。”

泡沫停留在种子上方,因为细丝降落伞是渗漏的。一些空气穿过顶点,压力梯度形成在长丝上方的低压和低于它们的高压,保持气泡稳定。这种低压也是吸入长丝周围的空气以首先形成气泡的原因。

蒲公英在空气中移动的方式是产生阻力的四倍 - 因此对抗重力 - 就像一个更像降落伞的结构。具有模糊外部或延伸的其他种子也可以使用这些奇怪的涡环在空中飞行。

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